CB-Z-211-1984船用金属复合材料超声波探伤工艺规程.docx

中国船舶工业总公司指导性技术文件

CB/Z211—84

船用金属复合材料超声波探伤

工艺规程

1984-11-20发布

中国船舶工业总公司批准

中国船舶工业总公司指导性技术文件

船用金属复合材料超声波探伤

工艺规程

CB/Z211—84

组别：84

本文件适用于使用A型脉冲式超声波探伤仪检查以爆炸焊接，离心浇铸，冷、热轧制，堆焊以及粉末冶金等方法制成的船用金属复合材料的未结合缺陷。其他用途的复合材料的未结合缺陷的检查也可参照本文件。

本文件不适用于声阻抗比值(即高阻抗与低阻抗之比)大于3的复合材料的检查。对于母材厚度小于6mm、复合层厚度小于1mm和曲率半径小于150mm的复合材料的检查，推荐使用附录A的方法。

1对探伤人员的要求

探伤人员应具有一定的超声探伤基础知识，并持有“中国船舶无损检测人员资格认可委员会”超声Ⅱ级证书。

2探伤仪的性能

2.1探伤仪的垂直线性误差应小于6%。

2.2探伤仪的衰减器精度为任意相邻12dB的误差小于±1dB,最大累积误差应小于±1dB。

2.3探伤仪和探头的组合分辨率在荷兰试块测距为85mm和91mm上测定，应大于24dB。

3探头的选用

根据被探复合材料的母材和复合层厚度不同，探头的选用可参照表1。

表1

母材/复合层的厚度范围

mm

探头型式

频率

MHz

晶片直径

mm

6～13/1～3

分割型直探头

4～6

610～14

13～20/3～6

分割型或单直探头

4～6

20/6

单直探头

2～4

4试块的基本要求

试块的材料、厚度及光洁度均应与探头放置一侧的材料相同或相接近，其尺寸规格为40×40×omm(8为探头放置一侧材料厚度)。

5探伤方法

5.1探测面的选择

一般选择在母材一侧探测。当复合材料两表面不平行或由于母材厚度较大，衰减严重等其他原因，不能得到底面回波时，可在复合层一侧探测。

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5.2探伤方式

采用直接接触法、间隙和冲水法。

5.3表面粗糙度

表面粗糙度Ra不大于50μm,并保证探头和材料表面有良好的声学接触。

5.4耦合剂

耦合剂可用机油、工业甘油、水、化学浆糊等。

5.5扫查速度

探头移动速度不大于100mm/s。

5.6探伤灵敏度

5.6.1利用工件调节灵敏度

将探头置于被检复合材料完全结合部位处，调节第一次底面回波高度为80%～100%满刻度高度。5.6.2利用试块调节灵敏度

将探头置于试块上，调节第一次底面回波高度为80%～100%满刻度高度。

5.7未结合缺陷的判定和范围测定

5.7.1用工件底面调节灵敏度探伤时，当界面回波比底面回波高6dB时，则判为未结合缺陷。移动探头使界面回波与底面回波高度相等，则探头中心移动的距离即为未结合缺陷的指示长度。

5.7.2用试块调节灵敏度探伤时，当界面回波高度超过表2中的数值时，则判为未结合缺陷；移动探头使界面回波高度降至表2中的数值时，则探头中心移动的距离即为未结合缺陷的指示长度。

表2

声阻抗比值

1～1.2

1.2～2

2～3

波高

0.3H

0.4H

0.6H

注：H为试块上第一次底面回波高度。

5.7.3未结合缺陷指示长度的修正

a.当声阻抗比值为1～1.2时，未结合缺陷的指示长度即为缺陷长度。

b.当声阻抗比值为1.2～3时，测得的未结合缺陷指示长度应进行修正，修正量为每端减去2mm。

6记录报告

探伤记录应包括下列内容：

a.工件名称；

b.复合方法；

c.母材及复合材的厚度、材料及声阻抗[声阻抗和声速计算见附录B(参考件)和附录C(参考件)];

d.使用的仪器、探头、耦合剂

e.探伤灵敏度(如用试块调节灵敏度，应写明试块的厚度);

f.探伤结果，在示意图上标明未结合缺陷的面积尺寸，并计算占总面积的百分比。当用工件底面调节灵敏度探伤时，发现界面回波高于底面回波，但不超过6dB,应在报告中注明，

g.返修情况；

h.探伤者姓名和探伤日期。

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附录A

薄板和曲率面的金属复合材料超声探伤

(补充件)

对于母材厚度小于6mm,复合层厚度小于1mm和曲率半径小于150mm的复合材料未结合缺陷的检测，采用水浸直接接触法和间隙法探伤(如图A1、A2、A3所示)。

图A1薄板工件探伤法

图A2圆型工件探伤法

图A3圆型工件探伤法

1一水槽；2-水；3一被检工件；4一探头；5一支撑

探伤方法

A.1探头选择

探头应选用晶